题目内容
【题目】知识背景
我们在第十一章《三角形》中学习了三角形的边与角的性质,在第十二章《全等三角形》中学习了全等三角形的性质和判定,在十三章《轴对称》中学习了等腰三角形的性质和判定.在一些探究题中经常用以上知识转化角和边,进而解决问题
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问题初探
如图(1),△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D是BC上一点,连接AD,以AD为一边作△ADE,使∠DAE=90°,AD=AE,连接BE,猜想BE和CD有怎样的数量关系,并说明理由.
类比再探
如图(2),△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点M是AB上一点,点D是BC上一点,连接MD,以MD为一边作△MDE,使∠DME=90°,MD=ME,连接BE,则∠EBD= .(直接写出答案,不写过程,但要求作出辅助线)
方法迁移
如图(3),△ABC是等边三角形,点D是BC上一点,连接AD,以AD为一边作等边三角形ADE,连接BE,则BD、BE、BC之间有怎样的数量关系? (直接写出答案,不写过程).
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拓展创新
如图(4),△ABC是等边三角形,点M是AB上一点,点D是BC上一点,连接MD,以MD为一边作等边三角形MDE,连接BE.猜想∠EBD的度数,并说明理由.
【答案】问题初探:BE=CD,理由见解析;类比再探:∠EBD=90°,辅助线见解析;方法迁移:BC=BD+BE;拓展创新:∠EBD=120°,理由见解析
【解析】
问题初探:根据余角的性质可得∠BAE=∠CAD,然后可根据SAS证明△BAE≌△CAD,进而可得结论;
类比再探:过点M作MF∥AC交BC于点F,如图(5),可得△BMF是等腰直角三角形,仿问题初探的思路利用SAS证明△BME≌△FMD,可得∠MBE=∠MFD=45°,进而可得结果;
方法迁移:根据等边三角形的性质和角的和差关系可得∠BAE=∠CAD,然后可根据SAS证明△BAE≌△CAD,进而可得结论;
拓展创新:过点M作MG∥AC交BC于点G,如图(6),易证△BMG是等边三角形,仿方法迁移的思路利用SAS证明△BME≌△GMD,可得∠MBE=∠MGB=60°,进而可得结论.
解:问题初探:BE=CD.
理由:如图(1),∵∠DAE=∠BAC=90°,∴∠BAE=∠CAD,
∵AB=AC,AE=AD,
∴△BAE≌△CAD(SAS),
∴BE=CD;
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类比再探:
在图(2)中过点M作MF∥AC交BC于点F,如图(5),则∠BMF=∠A=90°,∠BFM=∠C=45°,∴MB=MF,
∵∠DME=∠BMF=90°,∴∠BME=∠DMF,
∵MB=MF,ME=MD,
∴△BME≌△FMD(SAS),
∴∠MBE=∠MFD=45°;
∴∠EBD=∠MBE+∠ABC=90°.
故答案为:90°;
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方法迁移:BC=BD+BE.
理由:如图(3),∵△ABC和△ADE是等边三角形,∴∠DAE=∠BAC=60°,∴∠BAE=∠CAD,
∵AB=AC,AE=AD,∴△BAE≌△CAD(SAS),
∴BE=CD,∴BC=BD+CD=BD+BE;
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拓展创新:∠EBD=120°.
理由:在图(4)中过点M作MG∥AC交BC于点G,如图(6),则∠BMG=∠A=60°,∠BGM=∠C=60°,
∴△BMG是等边三角形,∴BM=GM,
∵∠DME=∠BMG=60°,∴∠BME=∠DMG,
∵ME=MD,∴△BME≌△GMD(SAS),
∴∠MBE=∠MGB=60°,
∴∠EBD=∠MBE+∠MBG=120°.
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